МОДЕЛЮВАННЯ ВДОСКОНАЛЕНОГО ТЕПЛООБМІННОГО БЛОКУ З МІКРОКАНАЛАМИ ДЛЯ КОМБІНОВАНОЇ ФОТОЕНЕРГЕТИЧНОЇ УСТАНОВКИ

R. V. Zaitsev

Анотація


У роботі розглядаються особливості підбору теоретичного підґрунтя та математичне моделювання теплових процесів у теплообмінному блоці для комбінованої фотоенергетичної установки. За результатами моделювання проведено вдосконалення та розробку високоефективного теплообмінного блоку з мікроканалами. Апробація запропонованого блоку підтвердила його високу ефективність за рахунок реалізації турбулентного режиму протікання теплоносія. Використання такого теплообмінника дозволить підвищити якість і рівномірність охолодження сонячних батарей та зменшити витрати енергії на циркуляцію рідини.

Ключові слова


теплообмінний блок; теплоносій; сонячна батарея; комбінована фотоенергетична установка

Повний текст:

PDF ENG (English) PDF UKR

Посилання


1. Jones A.D., Underwood C.P. A thermal model for photovoltaic systems. Solar Energy, 2001, vol.70, iss.4, pp. 349-359. doi: 10.1016/S0038-092X(00)00149-3.

2. Tuomiranta A., Marpu P., Munawwar S., Ghedira H. Validation of thermal models for photovoltaic cells under hot desert climates. Energy Procedia, 2014, vol.57, pp. 136-143. doi: 10.1016/j.egypro.2014.10.017.

3. Sokol E. Rozroblennya fotoenerhetychnoyi ustanovky na osnovi bahatoperekhidnykh kremniyevykh sonyachnykh elementiv z vertykal'nymy diodnymy komirkamy. Zvit pro NDR (zaklyuchnyy; № derzhreyestratsiyi 0111U007628) [Development of the energy picture settings based on multijunction solar cells with silicon-governmental vertical diode cells. Report on R&D (final; state registration number 0111U007628)]. Kharkiv, NTU «KhPI», 2012. (Ukr).

4. Strebkov D.S. Matrichnye solnechnye elementy: Monografija v 3-h tomah. Tom 1 [Matrix solar cells: Monograph in 3 volumes. Vol. 1]. Moscow, GNU VIESH Publ., 2009. 120 p. (Rus).

5. Sokol E.I., Kopach V.R., Zaitsev R.V. Physical and technical features and practical limits of the photonenergy module of the new generation on the territory of Ukraine. Renewable energy, 2011, no.2(25), pp. 18-28. (Rus).

6. Reddy K.S., Premkumar D., Vikram T.S. Heat transfer modeling and analysis of solar thermo-chemical reactor for hydrogen production from water. Energy Procedia, 2014, vol.57, pp. 570-579. doi: 10.1016/j.egypro.2014.10.211.

7. Steinfeld A. Solar thermochemical production of hydrogen – a review. Solar Energy, 2005, vol.78, iss.5, pp. 603-615. doi: 10.1016/j.solener.2003.12.012.

8. Modi A., Buhler F., Andreasen J.G., Haglind F. A review of solar energy based heat and power generation systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2017, vol.67, pp. 1047-1064. doi: 10.1016/j.rser.2016.09.075.

9. Isachenko V.P., Osipov V.A., Sukomel A.S. Teploperedacha [Heat transfer]. Moscow, Enegroizdat Publ., 1981. 488 p. (Rus).

10. Mikheyev M.A. Osnovy teploperedachi [Fundamentals of heat transfer]. Moscow-Leningrad: Gosenergoizdat Publ., 1960. 208 p. (Rus).

11. Shokri R., Ghaemi S., Nobes D.S., Sanders R.S. Investigation of particle-laden turbulent pipe flow at high-Reynolds-number using particle image/tracking velocimetry (PIV/PTV). International Journal of Multiphase Flow, 2017, vol.89, pp. 136-149. doi: 10.1016/j.ijmultiphaseflow.2016.06.023.

12. Shirvan K.M., Ellahi R., Mirzakhanlari S., Mamourian M. Enhancement of heat transfer and heat exchanger effectiveness in a double pipe heat exchanger filled with porous media: Numerical simulation and sensitivity analysis of turbulent fluid flow. Applied Thermal Engineering, 2016, vol.109, Part A, pp. 761-774. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2016.08.116.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1.     Jones A.D., Underwood C.P. A thermal model for photovoltaic systems // Solar Energy. – 2001. – vol.70. – iss.4. – pp. 349-359. doi: 10.1016/S0038-092X(00)00149-3.
2.     Tuomiranta A., Marpu P., Munawwar S., Ghedira H. Validation of thermal models for photovoltaic cells under hot desert climates // Energy Procedia. – 2014. – vol.57. – pp. 136-143. doi: 10.1016/j.egypro.2014.10.017.
3.     Розроблення фотоенергетичної установки на основі багатоперехідних кремнієвих сонячних елементів з вертикальними діодними комірками. Звіт про НДР (заключний; № держреєстрації 0111U007628) / Керівник Є. Сокол (Харків: НТУ «ХПІ», 2012).
4.     Стребков Д.С. Матричные солнечные элементы: Монография в 3-х томах. Том 1. – М.: ГНУ ВИЭСХ, 2009 – 120 с.
5.     Сокол Е.И., Копач В.Р., Зайцев Р.В. и др. Физико-технические особенности и предельные практические возможности фотоенергетического модуля нового поколения на территории Украины // Відновлювана енергетика. – 2011. – №2(25). – С. 18-28.
6.     Reddy K.S., Premkumar D., Vikram T.S. Heat transfer modeling and analysis of solar thermo-chemical reactor for hydrogen production from water // Energy Procedia. – 2014. – vol.57. – pp. 570-579. doi: 10.1016/j.egypro.2014.10.211.
7.     Steinfeld A. Solar thermochemical production of hydrogen –a review // Solar Energy. – 2005. – vol.78. – iss.5. – pp. 603-615. doi: 10.1016/j.solener.2003.12.012.
8.     Modi A., Buhler F., Andreasen J.G., Haglind F. A review of solar energy based heat and power generation systems // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2017. – vol.67. – pp. 1047-1064. doi: 10.1016/j.rser.2016.09.075.
9.     Исаченко В.П., Осипов В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. – М.:Энергоиздат, 1981. – 488 с.
10.  Михеев М.А. Основы теплопередачи. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1960. – 208 с.
11.  Shokri R., Ghaemi S., Nobes D.S., Sanders R.S. Investigation of particle-laden turbulent pipe flow at high-Reynolds-number using particle image/tracking velocimetry (PIV/PTV) // International Journal of Multiphase Flow. – 2017. – vol.89. – pp. 136-149. doi: 10.1016/j.ijmultiphaseflow.2016.06.023.
12.  Shirvan K.M., Ellahi R., Mirzakhanlari S., Mamourian M. Enhancement of heat transfer and heat exchanger effectiveness in a double pipe heat exchanger filled with porous media: Numerical simulation and sensitivity analysis of turbulent fluid flow // Applied Thermal Engineering. – 2016. – vol.109. – part A. – pp. 761-774. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2016.08.116.




DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2017.3.08

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2017 R. V. Zaitsev


This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2074–272X (Print)
ІSSN 2309–3404 (Online)